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楼主: rollei120

[电池&电源] 【原创】眼见未必为真,鉴别苹果原装绿点充电器

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 楼主| 发表于 2012-6-13 10:39 | 显示全部楼层
今天继续,关于外壳的问题,我不是行家,也不能从外观上一眼就能区分出来。这方面我就不多发言了,还是闭嘴的好。{:4_323:}
我想先来谈谈一个充电器的基本原理和应该要达到的要求。有兴趣的朋友可以看看这本书《PowerSupply Cookbook》第二版,作者是MartyBrown,有中译本。这里写的东西有些也是参考和引用此书的(中译本)。如有不妥处,欢迎大家指正。
一,线性电源和开关电源
这里拷贝一个比较表,给大家了解一下:
1.jpg
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg
基本线性电源电路图:
2.jpg
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg
正激式变换(Buck converter ):
3.jpg
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg
升压式变换(boost converter):
4.jpg
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg
从原理图上来看,开关电源里的开关(SW),就是通常所说的,开关三极管或MOS管。线性电源里,三极管需要工作在放大区,这会消耗许多能量。开关电源则是让三极管工作在饱和区,只有导通和断开两种情况,三极管在这种状态下,自身的耗电量很少,因此能够提高转换的效率。
二,开关电源要通过的认证
开关电源的要求有很多,我个人觉得对普通消费者来说,安全是首要的,这也是我为何要谈认证的原因。

file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg
一般来说手机充电器的安全测试标准是:EN 60950-1 ,我们国家对应的是GB4943-2001 (可能现在已经升级版本了)。里面涉及的项目太多,其实我也不完全理解所有的内容。这里我举例2个标准里关于安全的条款。
一是Electric strength, 翻译过来叫抗电强度,见下图。
6.gif
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.gif
找到份中文的资料,
7.gif
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png
看图中红色标记,比如我们的充电器用220V交流电,要达到加强绝缘,需要用3000V的高压进行测试(好像后来的标准,降到2500V了),测试时间是60秒,该电压施加于AC输入端和低压输出端,要求如下图所述。
8.gif
不是每个工厂都会100%检测对该项目的,有些是抽检,有些则不检验。也算是符合国情{:1_301:}
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.png
二是爬电距离与爬电间隙,网上找的一些资料。一般充电器里规定这个距离好像要大于5mm。有错的话,请指正。
9.gif
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.png
我们来看看一个实例,手上有个赛尔康生产的1A充电器,看看人家是如何做到在小空间里满足距离要求的。见下图。
8.jpg
9.jpg
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.jpgfile:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.jpg
图中白色的是塑料绝缘片,一共有两个。这个绝缘片,是需要开模具的,一般的工厂都不太愿意花这个钱,大多都用麦拉片去做(当然这样也可以,只是一致性不好控制),更别说山寨厂了。
今天,暂时到这里,讲这么多题外话,也是想让大家对电源能 有个基本的了解,尤其是安全性,远离山寨,珍惜生命!
有不当的地方,欢迎大家指正。

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 楼主| 发表于 2012-6-13 11:20 | 显示全部楼层
关于外观的问题,我在网上找到这样一段文字,截个屏。其他的我就不多说了。 12.gif
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  • TA的每日心情
    开心
    2015-11-6 13:15
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2012-6-13 11:26 来自手机 | 显示全部楼层
    超级高仿的苹果产品我也见不少了
    只能说,真假外壳的差距是有的
    最最明显的差别就是印刷工艺和外壳缝隙间的平行完美程度
    看多自然懂
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     楼主| 发表于 2012-6-14 15:21 | 显示全部楼层
    继续码字,我的废话比较多,今天还不谈鉴别的事。想谈一下EMC和纹波。
    EMC是个硬性的指标,产品要卖到欧洲、美国,是一定要通的。(当然,也不排除用钱买通的情况。国内的3C认证嘛,大家都懂的。)EMC要做得好,我认为布线是其中关键的一环。这里摘录书中的一个布线原理图

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image001.gif
    看上去挺简单的,具体到实践中,可能就未必那么简单了,搞过设计的人应该明白的。
    再贴张EMC测试中的一个数据,这样形象些,这是传导干扰测试ConductedDisturbance其中的一项。

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image003.png
    这个充电器超标严重!工程师看到这样的图,头都要大了。
    接下来,说说纹波(ripple),关于他的定义和危害,百度上有,自己可以搜索一下。
    纹波这个指标一般都由厂家自己决定,有些人定的宽松些,比如电压的5%,如果输出是5V,则纹波<250mV。我们来看看苹果是如何要求纹波的。在苹果给出的“配件测试规格(第9版)”里是这样说的。

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image005.png
    我标示了两点出来:
    1, 测试时外部用的滤波电容只用0.1uF!许多厂家都会加多个10uF或者47uF。
    2, 每个输出端口的纹波值要<100mV,负载从0一直到2.1A (当然1A的充电器负载到1A就可以了)
    要做到<100mV,对于一般的厂商来说,不是件容易的事,尤其是2.1A的充电器。
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 08:06
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2012-6-14 15:28 | 显示全部楼层
    呵呵 能用就行哈
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     楼主| 发表于 2012-6-14 15:44 | 显示全部楼层
    陈满神 发表于 2012-6-14 15:28
    呵呵 能用就行哈

    对于要接220V 市电的充电器来说,安全性应该更重要,至少要保障人生安全。
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     楼主| 发表于 2012-6-18 13:43 | 显示全部楼层
    今天转入正题,开始谈谈鉴别的方法。针对两类人,一是手上有仪器的专业/半专业人士,二是手上没有仪器的普通消费者。
    用仪器鉴别,准确度最高,但不一定人人都有。有三种方法:测纹波,测负载,测EMC
    先说测纹波。
    我们需要两种仪器,一是电子负载(如果没有,可以用功率大的水泥电阻模拟一个),二是示波器。
    拍张测试原装绿的充电器(伟创力Flextronics版本的)的图片给大家看看:

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image002.jpg
    上面的是示波器,下面的是电子负载。注意图中红线框中的数值,下面显示了电压是5.00V,输出电流是0.998A,上面示波器显示的是在负载为0.998A的条件下,USB输出端的纹波值(峰峰值,peak-peak)。下面是我截取示波器的图片。
    伟创力Flextronics版本的原装绿点充电器,在负载为1A的情况下,输出纹波的值:

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image004.jpg
    设置的档位是100mV每格,示波器测量的峰峰值为32mV,即0.032V
    我们把他放大些,下面这张是把档位设置在20mV每格。示波器测量的值为24.8mV。(档位不一样,会影响测量的精度,数值会有些偏差,属于正常的)

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image006.jpg
    看完原装的,我们来看看仿制品,该仿制品的图片,我会在后续的鉴别法中贴出了给大家看。这里先看看他在800mA时的纹波,(因为,这个仿品到不了1A,只能到800mA

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image008.jpg
    档位是每格500mV,看右边的测量值,高达1.76V!这是一个什么概念?如果它的输出电压设在5V,那么加上这个交流纹波后,电压范围将是:5 +/- 1.76/2=4.12~5.88V
    说到这里,大家可以看到两者的明显差别。充电器有许多的测试参数,为何选择纹波做为辨别的依据?
    从我个人的工作经验来说,要控制好纹波,是一件很据挑战性的事情,尤其是在有空间限制的前提下,需要充分考虑方案,布线,元件等方面的因素,仿品想做到这一点,我个人觉得是不可能的,除非用一样的方案,一样的电路,一样的元件。
    另外,从苹果官方给出的配件硬件规格里,对纹波也有具体的要求,大家可以看下面这段话(前面说过的):

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image010.png
    测试时只用0.1uf的电容去滤除外界的干扰,纹波值需要小于100mV。我相信能做到这一点的话,也没用必要做仿品了。就算是国内某些品牌也做不到这一点。
    第二种方法,测负载能力。
    如果手上没用示波器的话,大家也可以单独用电子负载或大功率水泥电阻,测试一下。准确性会低一些。
    这是原装绿点(伟创力版)的负载曲线。

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image012.jpg
    这是仿品的负载曲线。

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image014.jpg
    从曲线上我们可以看到两者的差别,原装的电流可以到1.2A(我设置仪器在该点的测试时间为30秒),在1.5A时,电压会下降到3.7-3.8V的样子。仿品的只能到800mA,再高电压就掉下去了,这也是有些人反映的充电是闪屏的原因。
    前面我提到,这个方法的可靠性不如纹波测试,是因为,要提高负载的能力相对来说要容易一些,哪天那些山寨的改进一下电路,做到1A负载也不是太难,成本会增加一些而已。国内某些品牌都是可以做到的,只是纹波这一指标做不到。
    最后是测EMC的方法。
    用仪器辨别的,第三种方法更专业一些,要用到的仪器比较贵。这个参数是我在前面介绍充电器理论里提到的:传导干扰测试ConductedDisturbance。这需要用到专业的EMI测试仪器,具体就不多说了。我们来看看测试结果。
    首先还是原装绿点(伟创力flextronics版)

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image016.jpg
    其次,来看看国内某品牌的。(不是上面提到的山寨货)

                                   
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    file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image018.jpg
    大概解释一下,蓝色的数据是QP值,类似最大值吧,红色的线是AV值,即平均值。图中蓝色和红色各有一条limit line,对应颜色的曲线如果超过它们上限上限,就有可能超标,不合格。
    从数据上看,两个充电器都能达到标准,但曲线呈现的特征完全不一样。苹果的很有特点,在谐波频率点的数值很大,其他的则非常小。另一品牌的,虽然也有这样的特性,但没有那么明显。
    这里解释下什么是谐波,拿苹果的数据来说,我们可以看到第一数值很高的点,这一点的频率值是F1=164KHz(当时测了,没贴上来而已),那么谐波频率F=2XF13XF14XF15XF1…如此类推,在图上,你可以找到二次谐波:2XF1=164X2=328kHz, 三次谐波:3XF1=492kHz….以此类推。
    之所以说这么多谐波的问题,是因为和我后面提到的“如何在没有专业仪器的条件下的鉴别方法”有关,到时候需要用到这些理论。
    好了,今天暂时到这里。

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  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-3-29 15:16
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2012-6-18 14:19 | 显示全部楼层
    楼主推荐一家正品卖家?感谢
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     楼主| 发表于 2012-6-18 14:47 | 显示全部楼层
    shufewf 发表于 2012-6-18 14:19
    楼主推荐一家正品卖家?感谢

    发PM给你。
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  • TA的每日心情
    开心
    2014-11-23 06:50
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2012-6-18 14:54 来自手机 | 显示全部楼层
    哦,楼主说那么多原来是来PM蘋果充电器的
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-17 21:08
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2012-6-18 15:02 来自手机 | 显示全部楼层
    原来是王力士啊!哈哈
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    发表于 2012-6-18 15:03 来自手机 | 显示全部楼层
    也求PM
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    发表于 2012-6-18 15:07 | 显示全部楼层
    我也看出点门道来了
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     楼主| 发表于 2012-6-18 15:18 | 显示全部楼层
    1999cn 发表于 2012-6-18 14:54
    哦,楼主说那么多原来是来PM蘋果充电器的

    不妨等几天,我把所有的数据都搞好了,写完这个帖子,给大家参考一下,一来对电源要求有个初步的了解,二来知道鉴别的方法和原理,到时候自己可以到网上或市场上去搜,只要对方承诺包退,这样买到假的也不担心。
    你说对不对?
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-1-27 20:45
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2012-6-18 19:24 | 显示全部楼层
    高仿外壳罢了
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  • TA的每日心情
    开心
    2017-10-28 11:02
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2012-6-18 20:31 | 显示全部楼层
    看看有啥
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     楼主| 发表于 2012-6-19 11:06 | 显示全部楼层
    今天继续,开始谈谈不用专业仪器的鉴别方法,暂时只针对伟创力版本的苹果绿点。其他的充电器,仍然需要时间去了解。
    鉴别方法有两种,外观和非外观的方法。
    我一开始就犯了个错,断定市场上有“原装壳”的山寨版。结果被拍砖无数!我承认这个说法是听来的,从某些人士那里,仍然需要一些实物去证实,看看以后有没有机会能见到吧。后来一个偶然的机会,搞到个山寨货。为此研究了下外观,就我的眼力来看,有那么一点点的不同,如果手上没有原装的对比,我是没有办法分辨的,姑且认定为“高仿外壳”吧。贴几张图片给大家看看,(我的水平就只能拍成这样了)

                                   
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    file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/02/clip_image002.jpgfile:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/02/clip_image004.jpgfile:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/02/clip_image006.jpgfile:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/02/clip_image008.jpg
    从上面这些图片来看,两者的差别不是特别的大,要鉴别难度很大。
    下面的图片将是鉴别的关键,大家可以回顾一下我之前说过的安规的内容,为了保证安全,安规里要求电源的高压侧(110-240v)的元件和低压侧的元件,他们之间的爬电距离和电气间隙要满足一定的距离,比如5mm。绿的体积非常的小,要拉开元件之间的距离是不可能完全做到。怎么办?可以在元件之间加一片绝缘片,以此来达到距离要求。这也是下面这张图鉴别的原理,原装的绿点会在USB的外壳加套一个麦拉的绝缘片,而山寨的是没有的。至于这个绝缘片的具体样子,大家可以搜索一下,我就不拆手上的了。(心疼{:3_120:}

                                   
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    file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/02/clip_image010.jpg
    需要强调的是,现在的山寨货没有加,不代表以后他们不会去改进(或许已经有更新的版本,不敢肯定),毕竟加一个黑色的塑料片,成本不过是几毛钱,甚至几分钱而已!
    好了,以上是外观鉴别的方法。下次再说,不靠外观如何鉴别。

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  • TA的每日心情
    开心
    2022-11-29 17:38
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2012-6-19 12:29 | 显示全部楼层
    太长了,太专业了,收藏一下慢慢学习~~
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  • TA的每日心情
    开心
    2016-8-22 13:13
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2012-6-19 12:41 来自手机 | 显示全部楼层
    技術帖太長了,LZ還是PM個正品賣家吧
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    发表于 2012-6-19 12:41 | 显示全部楼层
    技术性很强。 来学习了。
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